實驗是創(chuàng)設(shè)激趣之首

吉林省前郭縣蒙古族中學(xué)(138000) 王愛生

興趣是學(xué)習(xí)動機中最現(xiàn)實、最活躍的成分，是促進學(xué)生探究物質(zhì)及其變化規(guī)律性的一種重要的內(nèi)在動力。瑞士心理學(xué)家皮亞杰說過：“所有智力方面的工作都依賴于興趣?！迸c其說物理課堂教學(xué)有趣，倒不如說我們把小實驗、巧實驗、妙實驗帶入了課堂。實驗在引起學(xué)生注意，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟動學(xué)生學(xué)習(xí)的心理準(zhǔn)備，呈現(xiàn)引導(dǎo)性的“先行組織者”等方面，有著其他方法和手段無法比擬的教育功能。

1 實驗激趣的教學(xué)依據(jù)

1.1 探尋知識奧秘的需要

物理學(xué)家奧斯特說：“我不喜歡那種沒有實驗的枯燥講課，所有的科學(xué)研究都是從實驗開始的?！边@是因為，物理知識不同于視覺的外在藝術(shù)，而是隱藏在“物化”的實驗中。而實驗之所以有這樣迷人的魅力，那是因為實驗本身具有內(nèi)在的、深奧的、憑理智方可領(lǐng)會的規(guī)律美。當(dāng)學(xué)生遇到一些平時生活中不能外顯現(xiàn)象上的唯美、規(guī)律上的和諧、結(jié)構(gòu)上的對稱、形式上的統(tǒng)一、裝置上的巧妙時，學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就不能很好的順應(yīng)，從而使原來平衡的認(rèn)知心理產(chǎn)生傾斜。一旦人有了認(rèn)知上的不平衡，就會在心理上產(chǎn)生緊張感，從而促使認(rèn)知轉(zhuǎn)向和諧與平衡。而實驗新穎、奇特、怪異的現(xiàn)象和意想不到的結(jié)果，能很好的滿足學(xué)生認(rèn)知心理失衡、恢復(fù)的需求。

1.2 欣賞科學(xué)實驗美的需要

科學(xué)實驗美指的是科學(xué)實驗設(shè)計及其實施過程中的科學(xué)美。它包括實驗指導(dǎo)思想的創(chuàng)造性，實驗裝置設(shè)計的新穎性，以及實驗技術(shù)與操作過程中的藝術(shù)性?？茖W(xué)實驗美從設(shè)計到實施都讓人感到嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、簡潔、有序，富有藝術(shù)的韻律感，富有類似藝術(shù)審美的魅力。如果說科學(xué)家體驗到的主要是科學(xué)創(chuàng)造本身的美和科學(xué)理論蘊涵的美,那么對剛剛涉及實驗的學(xué)生來說,在實驗中更多地是感受到物化形態(tài)的科學(xué)儀器和實驗器材的美及實驗現(xiàn)象的美。譬如物理實驗室賞心悅目的各種精致器材、現(xiàn)代天文臺令人神怡的觀測儀器、火箭發(fā)射場氣勢宏大的動力裝置等，我們在觀賞這些實驗器材、觀測儀器、發(fā)射裝置時,會產(chǎn)生類似欣賞音樂、繪畫和其他藝術(shù)品時所體驗到的愉悅感和美感。

1.3 體驗實驗操作的需要

俗話說，孩子的眼睛在手上。因此，學(xué)生對實驗操作有著非常深厚的興趣。他們在實驗時什么東西都會拿在手上進行“操作”，往往會弄壞很多東西。即使是最簡單的操作，學(xué)生也是特別有興致的，而且多次重復(fù)都不會厭倦。這是因為手也是人體的感覺器官之一，為了滿足心理的好奇或?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，手在思維作用下完成著感覺現(xiàn)象、收集信息，從而反映事物個別屬性特征的任務(wù)。實驗操作中蘊藏著極其活躍的因素，主要是觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題，促進學(xué)生動眼、動手、動腦去認(rèn)識這些有趣的變化。實驗操作使學(xué)生內(nèi)心深處發(fā)生自我體驗、自我感悟和深刻反思，有成功的喜悅，也有失敗的困惑。因此，實驗操作是一種體驗性的，通過感官去捕捉事物中典型的、具體本質(zhì)特征的心理活動。

2 實驗激趣的顯著特征

2.1 實驗設(shè)計有驚險性

驚險的實驗，就是通常所說的有驚無險具有刺激性的實驗，能讓學(xué)生全神貫注、屏住呼吸、心跳加快的實驗。如講慣性知識時，通常會演示瓶嘴抽紙的實驗。即把一個啤酒瓶正放在桌面上，另一個啤酒瓶倒立后與正立的酒瓶口對口放置，并在它們的相對口之間夾一張紙。當(dāng)教師迅速把紙抽出時，學(xué)生會驚叫起來，這是由于學(xué)生擔(dān)心上面的啤酒瓶會掉下來摔碎。實驗結(jié)束后，兩個酒瓶完好無損地立在一起，此時學(xué)生有一種驚奇感，思維處于一種“心求異而不能，口欲言而非達(dá)”的境地，對新知的探究欲望異常強烈，這時引入慣性新課教學(xué)，效果事半功倍。

2.2 實驗設(shè)計有新奇性

實驗的奇異，就是實驗所展示給學(xué)生的現(xiàn)象是新鮮的，從來沒有看到過或體驗過的一種奇妙的現(xiàn)象。有種玩具叫做“魔幻球”，往地上一摔，球里的紅光和綠光來回閃爍，很受學(xué)生喜歡。講完串聯(lián)和并聯(lián)電路課程后，筆者在習(xí)題課上演示“摩幻球”后，讓學(xué)生們進行觀察、剖析、討論。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，“摩幻球”中有如圖1所示的電路，當(dāng)用力摔球時，金屬彈簧振動交替地與上、下兩個開關(guān)接觸，從而使紅綠兩只發(fā)光二極管交替地工作發(fā)光。另外，還有一種發(fā)光的陀螺，當(dāng)它在特制的發(fā)條作用下高速旋轉(zhuǎn)時就發(fā)會光，當(dāng)陀螺旋轉(zhuǎn)的速度下降到一定速度時就停止發(fā)光。筆者讓學(xué)生通過探究實驗，經(jīng)過觀察、小組合作與討論，最后在探究報告上畫出了如圖2所示的電路圖。當(dāng)陀螺高速旋轉(zhuǎn)時，小金屬球帶著彈性金屬片做離心運動與固定金屬電極接觸導(dǎo)通電路，使串聯(lián)的發(fā)光二極管發(fā)光。雖然是簡單的串聯(lián)電路，但利用金屬片的彈性與陀螺旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心運動結(jié)合起來，是設(shè)計者獨具匠心的創(chuàng)意，是創(chuàng)新思維的所在。這些變幻莫測奇異的現(xiàn)象，給學(xué)生無限遐想，可充分調(diào)動學(xué)生的思維和想象能力。

圖1 “魔幻球”中的 電路示意圖

圖2 發(fā)光陀螺中的 發(fā)光電路圖

2.3 實驗設(shè)計有差異性

實驗的差異，主要是指實驗結(jié)論與學(xué)生原有的生活經(jīng)驗迥然不同，造成感性輸入與現(xiàn)有認(rèn)知不相符合，挑戰(zhàn)學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)。如，用衛(wèi)生紙沾些豆油擦試硬幣后，用濾紙托著硬幣慢慢放入水中，濾紙慢慢沉入水中，而原本應(yīng)該沉入水中的硬幣卻漂浮在水面上。將一小塊蠟燭粘在燒杯底部，往燒杯中倒水，直到水將要浸沒蠟燭為止。然后點燃蠟燭，當(dāng)蠟燭燃燒到水面時,火焰并不熄滅，甚至燃燒到水面下幾厘米都不會熄滅。還有紙盒燒沸水、冰能使熱水沸騰等實驗都會使學(xué)生的認(rèn)知和心理產(chǎn)生很大的差異。

2.4 實驗設(shè)計有親近性

實驗的親近，就是利用生活中學(xué)生比較熟悉的生活用品來設(shè)計與開發(fā)實驗，使學(xué)生親近生活、親近社會、親近自然。這些熟悉的資源會讓學(xué)生感受到物理現(xiàn)象到處存在，從而實現(xiàn)教學(xué)從生活走向物理，從物理走向社會的理念，有助于物理教學(xué)更好地與生活、科技、社會有機的結(jié)合起來。

3 激趣實驗的種類

蘇霍姆林斯基說過：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是個發(fā)現(xiàn)者、研究者和探究者，在兒童的精神世界里，這種需要則特別強烈?！比祟惖陌l(fā)展，可以說是在好奇心的驅(qū)動下不斷前進的。根據(jù)物理實驗激發(fā)學(xué)生興趣的方式和水平高低不同，可將物理實驗激趣分為如下4種。

3.1 感知興趣

它是指通過觀察教師演示實驗現(xiàn)象和各種實驗儀器裝置產(chǎn)生的興趣，是直接興趣，屬于一種淺層次的實驗興趣。這種興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)動機最活躍的成分，尤其在學(xué)習(xí)新知識和抽象理論時顯得更為重要。雖然直接興趣是一種外部的感性興趣，但它對物理學(xué)習(xí)有著非常積極的作用，而且它是一種普遍的興趣，存在于絕大多數(shù)學(xué)生中。如果忽視這種興趣，學(xué)生理性的興趣就難以產(chǎn)生，甚至可能使學(xué)生喪失對物理學(xué)習(xí)的興趣。

3.2 操作興趣

操作興趣是指學(xué)生通過實驗操作產(chǎn)生的實驗興趣，屬于直接興趣。學(xué)生不滿足觀察到的物理現(xiàn)象，還試圖通過操作來加深對實驗過程的理解。操作興趣是學(xué)生通過觀察,對實驗產(chǎn)生興趣的必然發(fā)展結(jié)果，也是形成操作技能的必要心理基礎(chǔ)。通過操作興趣，使學(xué)生手之所演、目之所視、心之所想，是一種綜合性的心理活動。

3.3 探究興趣

探究興趣是指學(xué)生通過實驗的方法探究物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和理解規(guī)律而形成的一種興趣，屬于間接興趣，具有穩(wěn)定、持久的特點。這種興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，成為促進學(xué)生能力發(fā)展的重要因素。因此，教學(xué)中要多提供實驗操作、觀察等實踐活動，讓學(xué)生在探究中體驗到尋找知識的樂趣。正如蘇霍姆林斯基所說：“興趣的源泉還在于把知識加以運用，是學(xué)生體驗到一種理智高于事實和現(xiàn)象的‘權(quán)利感’?！?/p>

3.4 創(chuàng)新興趣

創(chuàng)新興趣是指學(xué)生在運用所學(xué)知識、技能和方法進行創(chuàng)新性的實驗活動中形成的一種興趣，是學(xué)習(xí)興趣的最高水平。哈佛大學(xué)校長陸登庭在“世界著名大學(xué)校長論壇”上說過：“如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動力，就不可能產(chǎn)生那些對人類和社會具有巨大價值的發(fā)明創(chuàng)造。”

在實驗教學(xué)中不僅只重視實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論，還要重視實驗教學(xué)中的興趣因素。因為實驗興趣是學(xué)生對科學(xué)產(chǎn)生動力的重要原因。很多科學(xué)家在從事科學(xué)研究時，他們都能回想起小時候那些讓他們感受到心靈震撼的實驗。因此，要挖掘?qū)嶒灥呐d趣，應(yīng)從以下幾個方面入手：一要創(chuàng)設(shè)新奇實驗情境；二要以多種巧妙方案實現(xiàn)變式呈現(xiàn)；三要最大限度地保障學(xué)生動手機會；四要積極組織學(xué)生進行實驗活動。